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虹吸现象

2024-06-11 21:48:24 编辑:join 浏览量:519

问题补充说明:http://baike.baidu.com/view/42384.html?wtp=tt 这个地址是百度百科对虹吸现象的解释 其中出水口是露在空气中 文中的解释也让人感觉出水口露在空气中同样能够让水源源不断的流出 问题1:出水孔是否会有气泡进入而使虹吸现象中断? 问题2:如果不会中断,那如果连通管的直径增加是否会中断呢?比如说500mm直径的管子。 问题3:虹吸现象是否会中断和管子的直径有关吗(前提是出水口露在空气中) 问题4:假设做一个实验,在标准大气压中用水做实验,连通管为一个倒U形状的装置,发生虹吸现象时水有一个向上运动到连通管的最高点再向下运动的过程,我的问题是从吸水口那边容器的水面到达连通管的最高点的距离是否最大为10米,如果不是该怎么计算? 问题5:我想更详细得了解虹吸现象的原理 能否推荐一些书籍或文章。 谢谢大家请大家帮忙回答 如果答案让我满意我愿意追加50分。

虹吸现象

问题1:出水孔是否会有气泡进入而使虹吸现象中断?

答:只则束事式兵去移要水源有足够的水量,虹吸管就副会连续出流,不会有气泡进入而使虹吸现360问答象中断。

问题2:如果不会中断,那如果连通管的直径增加是否会中断呢?比如说5费花温适继功00mm直径的管子。

答:同上氢皮副费哥水源充足,管径增大不会中断,工程中虹吸管直径有比500mm更大的,你可以到大型的自来水厂看看(如虹吸滤池的虹吸进水管)刻叶风困写板营抓况宣亚

问题3:虹吸现象是否会中断和管子的直径有关吗(前提是出水口露在空气中)

答:虹吸管的过流量与管子的直径有关。只要起始运行时经过完全排气,有足刻护督数宽护合够的水源和落差。当然,如果虹吸出口在水下出流,运染重陆雨河行更稳定。

问题4、问题5一并通过推导回答如下:

实际上虹吸流动时有水流阻送将若基西力,有能量损失,需知道虹吸决三管的长度及布置情况。做为初学,可假定为理想情况,不考虑能量损失。

设水源水面到虹吸管出口的村侵脚搞料改务真高差为H,列水源水面械调却样损去到虹吸管出口的伯努利方程得:

H1=V^2/(2g),困注何笔得虹吸流速:V=(2gH1)^(1/2)

虹吸流量:Q=(3.14D^2/4)(2gH1)^(1/2)D为虹吸管检就负汽满内径。

设最高点压强为P,虹脚群杂面委独双胞吸管最高点到出口的高差为H2,列最高点到出口的伯努利方间致甚宗球房早政慢们养程得:

H2+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2其做本各/(2g)

得:P=-pgH2(相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,理论上最大真空值不能超过10米水柱,即H2<10米水柱)

也可列容器液面到最高点的伯努利方程:

0=H3+P/(p首治牛孙冲识派g)+V^2/(2g)

P=-pg[H3+V^2/(2g)]=-pg[H3+H1]=-pgH2(答案与上面相同)

当然虹吸管的工作条件之一是虹吸管必须先充满水,而且管道不进气(容易进气的部位是在虹吸管的顶部,因为此处压强小于大气压,而虹吸管两端进出口处都大于大气压,倒不容易进气。)因此虹吸管壁不能有孔眼和裂缝。因实际的水流有阻力,有能量损失,虹吸管顶点的允许安装高度远小于10米!

说明:本例在不考虑水流能量损失,而且虹吸管截面是均匀的情况下,得出与截面积、管长、流速无关。但实际有水流的能量损失,计算要远比以上复杂。

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